Complete os valores para H2 O
Estado T( ^circ C) P(kPa) h(kJ / kg) x Descrição da fase
1 200 0,7
2 140 1800
3 950 0
4 80 500
5 800 3162

Passo 1

O que temos aqui é um probleminha de termodinâmica de vapor d’água: completar uma tabela com dados em cinco estados (1 a 5). Vamos usar tabelas de vapor saturado e superaquecido, onde a gente acha, para certo ou , entalpias de líquido ( ), de vapor ( ) e calor latente ( ). Também usamos:
  • Para mistura líquido-vapor, e .
  • Se , é líquido saturado; se , vapor saturado; ou indica vapor superaquecido; alta pressão com é líquido comprimido.

Passo 2

Estado 1: Tsat=120,21,^circ C, hf=504,7rm kJ/kg, hfg=2706,6-504,7=2201,9rm kJ/kg e h1 = hf + x,hfg = 504,7 +0,7cdot2201,9 =2046,0rm kJ/kg.
  1. Da tabela de vapor saturado a 200 kPa:
  2. Entalpia total:
  3. Fase: mistura líquido-vapor.

Passo 3

Estado 2: Psat=361,5rm kPa, hf=589,5rm kJ/kg, hfg=1975,1rm kJ/kg e x2 = h - hfhfg = 1800 -589,51975,1approx0,613.
  1. Da tabela de saturação a 140 °C:
  2. Calcula a qualidade :
  3. Fase: mistura (porque ).

Passo 4

Estado 3: Tsatapprox177,^circ C, h3 = hfapprox756rm kJ/kg e .
  1. Qualquer saturado com é líquido saturado. Da tabela a 950 kPa (0,95 MPa):
  2. Fase: líquido saturado.

Passo 5

Estado 4: h4 approx hf(80,^circ C)=334,9rm kJ/kg e .
  1. A pressão de saturação a 80 °C é , muito menor que 500 kPa, logo estamos em líquido comprimido.
  2. Para líquido comprimido perto da saturação, a 80 °C:
  3. Fase: líquido comprimido (ou sub-resfriado).

Passo 6

Estado 5: T5 approx 300 + 3162 -3084,23228,7-3084,2times50approx327,^circ C e .
  1. Na saturação a 0,8 MPa: . Como , é vapor superaquecido.
  2. Na tabela de vapor superaquecido a , achamos:
    • A 300 °C,
    • A 350 °C,
      Fazendo interpolação linear:
  3. Qualidade não se aplica (superaquecido).

Resposta

Estado 1: mistura.
Estado 2: mistura.
Estado 3: líquido sat.
Estado 4: líquido comprimido.
Estado 5: vapor superaquecido.

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